Model Optimisasi Tata Letak Pelabuhan Curah Kering dengan Pendekatan Simulasi Diskrit: Studi Kasus Pelabuhan Khusus PT Petrokimia Gresik

  Abstrak— Pelabuhan Petrokimia Gresik merupakan salah satu contoh pelabuhan khusus yang dioperasikan untuk menunjang kegiatan operasional perusahaan (PT Petrokimia Gresik). Untuk menunjang peningkatan produksi perusahaan, diperlukan penambahan fasiltas pelabuhan dengan memperhatikan tata letaknya, mengingat ketersediaan area pengembangan pelabuhan yag terbatas. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan antara peningkatan produksi perusahaan dengan kegiatan operasional di pelabuhannya serta membuat model optimisasi tata letak pelabuhan curah kering yang paling optimal. Dalam menentukan model tata letak pelabuhan curah kering yang paling optimal ini dilakukan dengan pendekatan simulasi diskrit menggunakan software Arena (student version) dan kriteria optimum yang telah ditentukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan produksi perusahaan dengan rata-rata 7.7% per tahun, mengakibatkan peningkatan utilitas fasilitas pelabuhan: dermaga (Berth Occupancy Ratio) 2%, gudang (Shed Occupancy Ratio) 1.2% dan lapangan penumpukan (Yard Occupancy Ratio) 0.6%. Berdasarkan hasil simulasi dan perhitungan didapatkan tata letak untuk penambahan fasilitas pelabuhan petrokimia Gresik yang optimum, yaitu: dermaga dengan penambahan panjang 170 m di sisi utara, gudang berukuran 60 x 48 x 8 m dan lapangan penumpukan berukuran 65 x 50 m dengan jarak 1,600 m dari dermaga.

  Kata Kunci—tata letak, pelabuhan curah kering, optimisasi, simulasi diskrit I.

  PENDAHULUAN T PETROKIMIA Gresik sebagai produsen pupuk terbesar di Indonesia memiliki peranan yang penting dalam produksi dan distribusi pupuk dalam negeri. Ketersedian pupuk merupakan salah satu faktor penting dalam mendukung sektor pertanian yang ada di Indonesia. Peningkatan produksi perusahaan sebesar 3%-15% dari tahun 2007 sampai tahun 2011 dan direncanakan target peningkatan sebesar 20% pada tahun 2012 [1]. Hal tersebut berdampak pada peningkatan jumlah bongkar muat hasil produksi dan bahan baku di pelabuhan khusus Petrokimia Gresik. Untuk dapat menunjang peningkatan produksi perusahaan tersebut perlu dilakukan kajian tentang pengaruh peningkatan produksi perusahaan tata letak pelabuhan curah kering yang paling optimum apabila diperlukan penambahan fasiltas pelabuhan, seperti: dermaga, gudang, dan lapangan penumpukan mengingat ketersediaan fasilitas dan area pengembangan pelabuhan yang terbatas.

  Pada penelitian ini akan dilakukan kajian untuk mengetahui hubungan antara peningkatan produksi perusahaan dengan kegiatan operasional pelabuhannya serta membuat model optimisasi tata letak pelabuhan curah kering yang paling optimal. Dalam menentukan model tata letak pelabuhan curah kering yang paling optimal ini akan dilakukan dengan pendekatan simulasi diskrit dengan menggunkan bantuan

  software Arena (student version) dan kriteria optimum yang

  telah ditentukan, yaitu: minimum biaya. Dengan adanya studi ini, diharapkan dapat memberikan masukan atau rekomendasi bagi pengelola pelabuhan curah kering untuk dapat meningkatkan efisiensi pelabuhan dengan perencanaan tata letak pelabuhan yang paling optimum, sehingga dapat menunjang peningkatan produksi perusahaannya.

  II. METODE PENELITIAN A.

   Tahap Identifikasi Permasalahan

  Pada tahap ini dilakukan identifikasi permasalahan yang diangkat dalam tugas akhir ini. Permasalahan yang timbul adalah terjadinya peningkatan produksi perusahaan sehingga terjadi pula peningkatan jumlah bongkar muat di pelabuhannya, sementara fasilitas dan area pengembangan pelabuhan yang dimiliki terbatas sehingga diperlukan perencanaan tata letak pelabuhan yang optimum.

  B.

   Tahap Studi Literatur

  Pada tahap ini dilakukan studi literatur yang terkait dengan permasalahan pada tugas ini. Materi-materi yang dijadikan sebagai tinjauan pustaka adalah perencanaan pelabuhan, operasional pelabuhan, peramalan dan model simulasi. Studi literatur juga dilakukan terhadap hasil penelitian sebelumnya untuk lebih memahami permasalahan dan pengembangan yang dapat dilakukan.

  

Model Optimisasi Tata Letak Pelabuhan Curah

Kering dengan Pendekatan Simulasi Diskrit:

Studi Kasus Pelabuhan Khusus PT Petrokimia

Gresik

  Hasan Iqbal Nur dan Firmanto Hadi Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

  Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: hasaniqbaln@gmail.com

  P

  C.

  pada model simulasi yang dibuat, sehingga dapat diketahui

   Tahap Pengumpulan dan Pengolahan Data

  apakah model simulasi yang dibuat telah mempresentasikan Pada tahap ini akan dilakukan pengumpulan data, metode kondisi nyata di lapangan atau tidak [2]. Verifikasi dilakukan pengumpulan data yang digunakan adalah metode dengan pengecekan error pada model, sedangkan validasi

  BOR 2009-2011 dilakukan dengan uji hipotesa dua arah.

  

E.

_83% Tahap Analisis dan Pembahasan _{82% 81%}

  Pada tahap ini hasil dari simulasi yang didapat akan _{R 80%} dianalisa untuk mengetahui waktu dari masing-masing proses _{BO 79%} dalam operasional pelabuhan sehingga dapat dijadikan sebagai _{77% 78%} acuan dalam melihat kinerja operasional pelabuhan. Selain itu _76% dilakukan pula analisis kebutuhan penambahan fasilitas _{BOR 2009 2010 2011 79% 82% 83%} pelabuhan, dengan memperhatikan peningkatan produksi perusahaan.

  Gambar 1. Perbandingan BOR 2009-2011

F.

   Tahap Perencanaan Tata Letak Pelabuhan

  Pada tahap ini akan dilakukan perencanaan dan pembutan desain tata letak pelabuhan curah kering yang optimum

  SOR 2009-2011 berdasarkan hasil analisa simulasi dan perhitungan.

  45.0%

G.

   Kesimpulan dan Saran

  Pada tahap ini dirangkum hasil analisis yang didapatkan

  40.0% _{SO R} dan saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.

  35.0%

  III. DAN PEMBAHASAN HASIL

  30.0% 2009 2010 2011

SOR 33.5% 35.2% 36.0% A.

   Utilitas Fasilitas Pelabuhan

  Dengan meningkatnya produksi perusahaan maka utilitas

  Gambar 2. Perbandingan SOR 2009-2011

  dermaga juga ikut meningkat. Seperti yang terlihat pada Gambar 1, nilai BOR (Berth Occupancy Ratio) dari tahun 2009-2011 pelabuhan Petrokimia Gresik cenderung

YOR 2009-2011

  mengalami peningkatan dengan rata-rata 2% per tahun. Pada _30.0% tahun 2009 BOR pelabuhan Petrokimia Gresik telah mencapai _25.0% 79%, mengalami kenaikan sebesar 3% pada tahun 2010 menjadi 82% dan tahun 2011 BOR sebesar 83% naik 1% dari _{R YO 20.0%} tahun sebelumnya. Pada saat utilitas dermaga berkisar antara _15.0% 70% - 80%, maka pada kondisi tersebut penggunaan tambatan sudah sangat tinggi dan diperlukan pengembangan pelabuhan _{10.0% YOR 19.2% 20.0% 20.3% 2009 2010 2011 Pelabuhan Petrokimia Gresik memiliki kurang lebih 9} [3]. gudang dan 4 lapangan penumpukan di area pelabuhan, dengan komoditi simpan adalah hasil produksi dan bahan

  Gambar 3. Perbandingan YOR 2009-2011

  baku perusahaan. Komoditi tersebut antara lain: hasil produksi pengumpulan data secara langsung (primer) dan tidak (ZA, Phonska, Urea dan lain-lain), bahan baku (phosphat langsung (sekunder). Pengumpulan data ini dilakukan dengan

  rock, MOP, sulfur, dan lain-lain). Utilitas penggunaan gudang

  mengambil data terkait dengan permasalahan dalam tugas dan lapangan penumpukan dipengaruhi oleh jumlah barang akhir ini di pelabuhan khusus Petrokimia Gresik. Data yang yang disimpan, lamanya proses penyimpanan, dan stok telah dikumpulkan dari hasil studi lapangan kemudian diolah minimum [4]. Pada tahun 2009 Shed Occupancy Ratio (SOR) untuk mengetahui utilitas fasilitas pelabuhan, proyeksi, dan rata-rata pelabuhan Petrokimia Gresik adalah 33.5% dan juga distribusi masing-masing proses operasional pelabuhan mengalami kenaikan rata-rata sebesar 1.2% per tahun sebagai inputan dalam model simulasi.

  (Gambar 2). Untuk lapangan penumpukan pada tahun 2009 (YOR) rata-rata pelabuhan Petrokimia

  Yard Occupancy Ratio D. Tahap Pembuatan Simulasi

  Gresik adalah 19.2% dan mengalami kenaikan rata-rata Pada tahap ini dilakukan pembuatan model simulasi yang sebesar 0.6% per tahun (Gambar 3). sesuai dan menggambarkan operasional pelabuhan khusus Petrokimia Gresik dengan bantuan software Arena (student

B.

   Kapasitas Eksisiting Fasilitas Pelabuhan pelabuhan Petrokimia Gresik adalah 21,168 ton/hari atau 4,635,792 ton/tahun (Gambar 4), kapasitas terpasang gudang secara keseluruhan adalah 15,296 ton/hari atau 5,583,087

  Proyeksi Bongkar Muat dan Kapasitas Terpasang Pelabuhan (Ton/Tahun) 6,000,000 _{Kapasitas Maksimum} 5,000,000 4,000,000 3,000,000 2,000,000

  Gambar 7. Kapasitas terpasang lapangan penumpukan dan proyeksi jumlah Proyeksi Bongka r Mua t Ka pa sita s Terpa sa ng Pela buha n muatan

  Proyeksi Muatan dan Kapasitas Terpasang Gudang (Ton/ Tahun) Proyeksi Muatan dan Kapasitas Terpasang Gudang (Ton/ Tahun) 6,000,000 6,000,000 5,000,000

  Kapasitas Gudang 5,000,000

  4,000,000 _{Kapasitas Maksimum} Kapasitas Terpasang Gudang

  4,000,000 3,000,000 3,000,000 2,000,000 1,000,000

  2,000,000 1,000,000 Proyeksi Jumlah Muatan Jumlah Muatan Skenario

  Proyeksi Jumlah Muatan Gambar 8. Kapasitas terpasang gudang, proyeksi jumlah muatan dan scenario peningkatan jumlah muatan

  Gambar 5. Kapasitas terpasang gudang dan proyeksi jumlah muatan

  ton/tahun (Gambar 5), dan Kapasitas terpasang lapangan penumpukan secara keseluruhan adalah 18,020 ton/hari atau 6,577,300 ton/tahun (Gambar 6).

  Proyeksi Muatan dan Kapasitas Terpasang Lapangan Penumpukan (Ton/ Tahun) C.

   Perencanaan Tata Letak Fasilitas Pelabuhan 7,900,000

  Tata letak fasilitas pelabuhan menentukan layanan suatu

  6,900,000

  pelabuhan baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang

  5,900,000 _{Kapasitas LP}

  [5], oleh karena itu penentuan tata letak merupakan hal

  4,900,000

  penting. Berikut tata letak pelabuhan Petrokimia Gresik

  3,900,000

  berdasarkan kondisi eksisiting:

  2,900,000 1,900,000

  Berdasarkan kondisi eksisting, kapasitas terpasang fasilitas

  900,000

  dermaga akan mencapai kapasitas maksimum pada tahun 2015 (Gambar 4). Untuk fasilitas gudang jika dibuat skenario

  Proyeksi Jumlah Mua ta n

  peningkatan jumlah muatan sebesar 250%, maka dapat diketahui kapasitas maksimum akan terjadi pada tahun 2018

  Gambar 6. Kapasitas terpasang lapangan penumpukan dan proyeksi jumlah muatan

  (Gambar 8), sedangkan untuk lapangan penumpukan jika dibuat skenario peningkatan jumlah muatan sebesar 400%, maka kapasitas maksimum akan terjadi pada tahun 2020 (Gambar 9).

  4,000,000 Proyeksi Muatan dan Kapasitas Terpasang Lapangan Penumpukan (Ton/ Tahun)

  Selisih Potensi Biaya 3,500,000 7,900,000

  ) Rp. 976,768,732,000 p 6,900,000

  3,000,000 R ta

  5,900,000 Kapasitas LP (Ju

  2,500,000 4,900,000 _{Kapasitas Maksimum iay} a 3,900,000

  2,000,000 B si

  2,900,000 n e

  1,500,000 ot

  1,900,000 P

  900,000 1,000,000 _{Proyeksi Jumlah Muatan Jumlah Muatan Skenario} 500,000 Potensi Biaya Real Potensi Biaya Skenario

  Gambar 9. Kapasitas terpasang lapangan penumpukan, proyeksi jumlah muatan dan skenario peningkatan jumlah muatan Gambar 12. Perbandingan potensi biaya Tabel 1. Skenario tata letak fasilitas pelabuhan

  Dermaga Gudang Lapangan Penumpukan

  Untuk mengetahui tata letak penambahan fasilitas

  (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) pelabuhan yang optimum, dibuatlah 8 skenario yang Skn 1 170 2,000 Utara 60 x 48 x 8 1,800 800 65 x 50 1,600 600

  merupakan kombinasi dari fasilitas dermaga, gudang dan

  Skn 2 170 2,000 Utara 60 x 48 x 8 1,800 800 65 x 50 1,800 800

Skn 3 170 2,000 Utara 60 x 48 x 8 1,600 600 65 x 50 1,600 600 lapangan penumpukan (Tabel 1), sedangkan tata letak

Skn 4 170 2,000 Utara 60 x 48 x 8 1,600 600 65 x 50 1,800 800

  penambahan fasilitas tersebut dapat dilihat pada Gambar 10

  Skn 5 170 1,800 Timur 60 x 48 x 8 1,800 800 65 x 50 1,600 600

  sebagai berikut:

  Skn 6 170 1,800 Timur 60 x 48 x 8 1,800 800 65 x 50 1,800 800 Skn 7 170 1,800 Timur 60 x 48 x 8 1,600 600 65 x 50 1,600 600 Skn 8 170 1,800 Timur 60 x 48 x 8 1,600 600 65 x 50 1,800 800 D.

   Analisis Perbandingan Skenario Keterangan: * Conv : Conveyor

• Skn : Skenario

  Dari hasil perhitungan dengan pendekatan HSPK (Harga Satuan Pokok Kegiatan) dan asumsi bunga pinjaman 9%-15%, didapatkan nilai investasi untuk masing-masing skenario, dengan kisaran nilai investasi adalah berkisar antara Rp. 452,485,248,491 – Rp. 527,599,189,997 (Gambar 11). Berdasarkan perhitungan investasi tersebut dapat digunakan sebagai kriteria dalam menentukan tata letak optimum dengan kriteria nilai investasi terkecil, tetapi perlu juga diketahui kinerja operasional pelabuhan setelah skenario dilakukan.

  Dari hasil simulasi skenario yang telah dilakukan dapat digunakan untuk menghitung efisiensi biaya yang dapat dihemat akibat adanya skenario yang telah dibuat. Secara garis besar potensi biaya yang dapat dihemat dibagi menjadi dua, yaitu: 1.

  Biaya eksplisit, terdiri dari biaya demmurage atau

  Gambar 10. Skenario tata letak fasilitas pelabuhan (garis putus-putus) _540,000

  denda yang ditimbulkan akibat keterlambatan dan biaya _530,000 operasional kapal selama waktu tunggu.

  2. _520,000 Biaya implisit, terdiri dari inventory carrying cost. _{) 510,000 p R} Berdasarkan data yang diperoleh dari pelabuhan Petrokimia _{J u a 500,000}

  Gresik, diketahui bahwa besarnya biaya demmurage berkisar _{st 480,000 a si ( 490,000} antara $5,000 – $10,000 perhari atau Rp 2,041,667 – Rp _{e v In 470,000} 4,083,333 per jam. Untuk inventory carrying cost dihitung _460,000 berdasarkan harga komoditi rata- rata untuk bahan baku Rp. _450,000 1,860,000 per ton dan pupuk hasil produksi Rp. 3,400,000 per _440,000 ton. Asumsi bunga pinjaman bank yang digunakan _{9% 10% 11% 12% 13% 14% 15%} berdasarkan BI rate adalah 9%. Efisiensi biaya yang dapat _{Skenario 5 Skenario 6 Skenario 7 Skenario 8 Skenario 1 Skenario 2 Skenario 3 Skenario 4 Asumsi Bunga Pinjaman} dihemat ditunjukkan oleh Gambar 12, sebagai berikut:

  Peningkatan produksi perusahaan dengan rata-rata 7.7% per tahun, diikuti dengan peningkatan utilitas fasilitas pelabuhan: dermaga (Berth Occupancy Ratio) 2%, gudang (Shed Occupancy Ratio) 1.2% dan lapangan

  Dengan peningkatan produktivitas peralatan bongkar muat dimana pada kondisi awal sebesar 106 ton/jam dan dinaikkan sampai 50%, dapat diketahui bahwa dengan peningkatan produktivitas sebesar 10% dapat menaikkan produktivitas peralatan bongkar muat sebesar 11 ton/jam sehingga dapat sampai 8% (Gambar 13). Untuk gudang dengan penurunan

  KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisa dan pembahasan pada penelitian tugas akhir ini, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1.

  Berdasarkan hasil simulasi dan perhitungan dengan kriteria optimum yang digunakan, maka didapatkan tata letak penambahan fasilitas pelabuhan curah kering Petrokimia Gresik yang optimum sesuai dengan skenario terpilih, yaitu: skenario 3 (Gambar 16), dengan rincian sebagai berikut:

   Tata Letak Fasilitas Pelabuhan Optimum

  

E.

  Jika skenario dijalankan, maka dapat diketahui perbandingan utilitas fasilitas pelabuhan. Berdasarkan hasil simulasi dan perhitungan dapat diketahui bahwa utilitas dermaga (BOR) mengalami penurunan sebesar 17% dari kondisi awal 83% menjadi 66%. Untuk gudang dan lapangan penumpukan perubahan utilitas masing masing secara berurutan adalah: SOR mengalami penurunan sebesar 96% dari kondisi awal 184% menjadi 88% YOR mengalami penurunan sebesar 41% dari kondisi awal 119% menjadi 78% (Gambar 18).

  selama 1 hari dapat menambah kapasitas gudang sebesar 20,000 ton, sehingga menurunkan rasio penggunaan dermaga sebesar 18% (Gambar 14), sedangkan lapangan penumpukan dapat menambah kapasitas lapangan penumpukan sebesar 81,000 ton, sehingga menurunkan rasio penggunaan lapangan penumpukan sebesar 12% (Gambar 15).

  dwelling time

  dwelling time di gudang dan lapangan penumpukan.

  0% 10% 20% 30% 40% 50% _{BOR 83% 75% 68% 62% 58% 53% Prod Ala t B/M 106 116 127 138 148 159} ^{20 40 60 20% 160 140 120 80 100 50% 80% 110% BO R} Sensitivitas BOR dan Produktivitas Peralatan Bongkar Muat Pt ^{P o dukt iv it as e r a la ta n B /M (T o n/ ja m )} _{Peningkatan Produktivitas (%)}

  Penambahan fasilitas pelabuhan merupakan bagian dari perencanaan pelabuhan dalam jangka panjang. Pada perencanaan pelabuhan jangka pendek terdapat beberapa upaya yang dapat dilakukan utuk mengurangi tingkat pemakaian fasilitas pelabuhan, antara lain: meningkatkan produktivitas bongkar muat di dermaga dan mengurangi

  Gambar 16. Tata letak fasilitas pelabuhan optimum (lingkaran putus-putus)

  Gambar 15. Sensitivitas YOR dan kapasitas lapangan penumpukan terhadap dwelling time

  3 ^{4 5 6 7 8 9} _{36% 48% 60% 72% 83% 95% 107% 119%} ¹⁰ _{YOR Kap. Lap-Penumpukan 9.97 7.48 5.98 4.98 4.27 3.74 3.32 2.99} ^{2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 20% 50% 80% 110% 140% YO R} Sensitivitas YOR, Kapasitas Lap Penumpukan dan Dwelling Time K ^{(J a pas it a s G u d a ng ut a T o n )} _{Dwelling Time (Hari)}

  Gambar 14. Sensitivitas SOR dan kapasitas gudang terhadap dwelling time

  3 ^{4 5 6 7 8 9} _{Kapa sitas Guda ng 2.43 1.83 1.46 1.22 1.04 0.91 0.81 0.73} ¹⁰ _{SOR 55% 74% 92% 111% 129% 147% 166% 184%} ^{0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 20% 50% 80% 110% 140% 170% 200% SO R} Sensitivitas SOR, Kapasitas Gudang dan Dwelling Time K ^{(J a pas it a s G u d a ng ut a T o n)}

  Gambar 13. Sensitivitas BOR terhadap produktivitas peralatan bongkar muat

• Dermaga dengan panjang 170 m disisi utara;
• Gudang dengan ukuran 60 x 48 x 8 m dan jarak 1600 m dari dermaga;
• Lapangan penumpukan dengan ukuran 65 x 50 m dan jarak 1600 m dari dermaga IV.

  2. Berdasarkan hasil simulasi dan perhitungan didapatkan tata letak untuk penambahan fasilitas pelabuhan petrokimia Gresik optimum, yaitu:

  Dermaga dengan panjang 170 m di disisi utara;

• Gudang dengan ukuran 60 x 48 x 8 m dan jarak 1600
• m dari dermaga;
• jarak 1600 m dari dermaga.

  Lapangan penumpukan dengan ukuran 65 x 50 m dan

  UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada PT Petrokimia

  Gresik atas bantuan data dan observasi serta Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional Republik Indonesia yang memberikan bantuan finansial pada penelitian ini.

  DAFTAR PUSTAKA

  [1] Laporan Tahunan 2011, PT Petrokimia Gresik, Gresik (2011). [2] R. G. Sargent, “Verification and Validation of Simulation Model,” dalam Proceedings of the 2007 Winter Simulation Conference, New

  York (2010) 166-183. [3] UNCTAD, Port Development, United Nations (1985). [4] H. Velsink, Ports and Terminals, Delft: TU Delft (1993). [5] M. Indrawan, “Model Kinerja Operasional Pelabuhan Curah Berbasisi Simulasi Studi Kasus: Pelabuhan Petrokimia,” Tugas Akhi Jurusan

  Teknik Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya (2009) .